Инфракрасная фотография

Инфракра́сная фотогра́фия

ИК-фотография, получение фотоснимков в инфракрасном излучении (См. Инфракрасное излучение). Фотоснимки в ИК-излучении можно получать различными методами. Наиболее прост метод непосредственного фотографирования на фотопластинки и плёнки, чувствительные к ИК-излучению (инфраплёнки или пластинки). При этом на объектив фотоаппарата устанавливают светофильтр, пропускающий ИК-излучение и непрозрачный для видимого света. Длинноволновая граница чувствительности современных инфрафотоматериалов λ = 1,2 мкм.

Чувствительность инфраплёнок и пластинок относительно мала, поэтому для И. ф. в условиях малой освещённости применяют приборы, состоящие из электронно-оптического преобразователя (См. Электроннооптический преобразователь) и обычного фотоаппарата. Электронно-оптический преобразователь, установленный перед объективом фотоаппарата, преобразует невидимое инфракрасное изображение в видимое и одновременно усиливает его яркость. Такие приборы позволяют получать снимки на обычной фотоплёнке в полной темноте при небольшой мощности облучающего источника ИК-излучения. Длинноволновая граница прибора определяется фотокатодом преобразователя и не превышает λ = 1,2 мкм.

С помощью специальных приборов можно получать И. ф. в области λ > 1,2 мкм. Один из них — инфракрасный Видикон — представляет собой телевизионную систему, у которой экран передающей трубки изготовлен из фотопроводящих полупроводниковых материалов, изменяющих свою электропроводность под действием ИК-излучения. Получаемое на экране приёмной трубки видимое телевизионное изображение фотографируется обычным фотоаппаратом. Длинноволновая граница видикона зависит от природы материала фотопроводящего экрана и его температуры: при Т = 79 К (охлаждение жидким азотом) λ — 5 мкм, а при Т = 21 К (охлаждение жидким водородом) λ — 20 мкм.

И. ф. позволяет получать дополнительную (по сравнению с фотографией в видимом свете или при рассматривании объекта глазом) информацию об объекте (см. рис. 1—9). Так как ИК-излучение рассеивается при прохождении через дымку и туман меньше, чем видимое излучение, И. ф. позволяет получать чёткие снимки предметов, удалённых на сотни км (рис. 1). Благодаря различию коэффициентов отражения и пропускания в видимом и инфракрасном диапазонах на И. ф. можно увидеть детали, не видимые глазом и на обычной фотографии (рис. 2, 3). Эти особенности И. ф. широко используются в ботанике — при изучении болезней растений (рис. 4), в медицине — при диагностике кожных и сосудистых заболеваний (рис. 5), в криминалистике — при обнаружении подделок (рис. 6), в инфракрасной аэросъёмке (См. Инфракрасная аэросъемка) (рис. 7), в астрономии — при фотографировании звёзд и туманностей (рис. 8). И. ф. можно получать в полной темноте (рис. 9).

Существуют приборы, фиксирующие тепловое ИК-излучение объекта, в разных точках которого температура различна. Интенсивность ИК-излучения в каждой точке изображения регистрируется приёмником и преобразуется в световой сигнал, который фиксируется на фотоплёнке. Изображение, получаемое в этом случае, не является И. ф. в обычном смысле, так как оно даёт лишь картину распределения температуры по поверхности объекта. Такие приборы применяют для обнаружения перегретых участков машин, при ИК-аэросъёмке для получения термальных карт местности и др.

Лит.: Clark W., Photography by infrared, 2 ed., N. Y., 1946 (см. также лит. к ст. Инфракрасное излучение).

В. И. Малышев.

Фотография «больного» листа дерева при обычном (справа, внизу) и инфракрасном (слева, вверху) освещении.

Фотографии участка неба: слева — в видимом излучении, справа — в инфракрасном излучении. На фотографии слева большая часть звезд не видна, т.к. они закрыты туманностью, непрозрачной для видимого излучения. Для инфракрасного излучения туманность прозрачна и потому на фотографии справа видно большое число «инфракрасных» звёзд.

Фотография пейзажа: слева — на обыкновенной пластинке, справа — на инфракрасной пластинке.

Аэроснимки одного и того же участка местности: слева — обычный, справа — инфрахроматический. На рисунке справа деревья четко разделены на хвойные (более тёмные) и лиственные (светлые), тёмное пятно в центре — водоём, который на обычном снимке сливается с общим фоном.

Фотография куклы, одетой в чёрное платье: слева — в видимом свете, справа — на инфракрасной фотографии. Различный цвет одежды на инфракрасной фотографии показывает, что она изготовлена из разных материалов, обладающих различной отражательной способностью для инфракрасного излучения.

Фотография, полученная в полной темноте, при облучении скульптуры излучением от двух нагретых утюгов. Утюги на фотографии получились светлыми.

Фотографии части сертификата с обесцвеченной химически подписью и датой: вверху — в видимом свете, внизу — в инфракрасном излучении; на последней видны уничтоженные первоначально подпись и дата.

Фотографии ландшафта: слева — на обычной пластинке, справа — на инфракрасной пластинке. Листья деревьев отражают инфракрасное излучение и поэтому на фотографии справа кажутся светлыми, вода поглощает инфракрасное излучение — на снимке выходит темной; небо также выходит темным, т.к. оно не рассеивает инфракрасное излучение.

Фотография ноги: слева — в видимом, справа — в инфракрасном излучении; на последней отчетливо видны вены.